DE2747776C2 - In eine Gewindeschneidmaschine oder einen Ratschenhebel einsetzbarer Gewindeschneidkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen in eine Gewindeschneidmaschine oder einen Ratschenhebel einsetzbaren Gewindesohneidkopf mit auswechselbaren Gewindeschneidbacken, die in einem Backenträger radial geführt und von in die Gewindeschueidbacken in axialer Richtung eingreifenden Haltenocken in Arbeitsstellung gehalten sind, wobei die Haltenocken mit einer im Backenträger zentral geführten Schiebebüchse verbunden sind, welche durch die Kraft mindestens einer Feder, die Gewindeschneidbacken öffnend, verschiebbar ist, wobei diese axiale Verschiebung durch das Anschlagen des Werkstücks gegen einen in der Schiebebüchse koaxial verschiebbar und verriegelbar gehaltenen Schaltzapfen auslösbar ist

Eine derartige Ausführung ist in der CH-PS 5 24 420 (bzw. DE-PS 22 23 831) beschrieben. Obschon sich diese Ausführung sehr gut bewährt hat, ist sie mit dem

ίο Nachteil behaftet, daß die Herstellung der Bohrungen für die Haltenocken tragende Haltebolzen höchste Präzision erfordert und infolgedessen zeitraubend und ausschußanfällig ist Ferner ist es schwierig diese langen Bohrungen, bei Inhomogenität des Backenträgermaterials, gerade herzustellen. Ungerade Bohrungen können u. U. eine ungleichmäßige Abnutzung der Schneidbakken bewirken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gewindeschneidkopf der eingangs genannten Art derart auszubilden, daß bei einfacherer Bauart und HerstelJbarkeit der die Gewindeschneidbacken verstellenden Bauteile eine erhöhte Arbeitsgenauigkeit des Gewindeschneidkopfes erzielbar ist
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß mit der Lehre gemäß dem gekennzeichneten Teil des Anspruches 1 gelöst.

Ausführungsformen dieser Lehre sind in den weiteren, abhängigen Ansprüchen umschrieben.
Der beanspruchte Gewindeschneidkopf weist gegenüber dem Stand der Technik ersichtlich die folgenden Vorteile auf:

— der Gewindeschneidkopf ist sehr viel leichter herzustellen als bisherige Ausführungen, weil er zusammen mit den Haltenocken gedreht wird, so daß keine Probleme mit den Toleranzen entstehen. Zudem wird in dieser Weise die Zahl der Bauteile reduziert;

— durch diese Maßnahme wird die Standzeit der Schneidbacken erhöht, weil sie alle gleichmäßig belastet sind. Zudem wird das Gewinde genauer;

— der verschiebbare und verriegelbare Schaltzapfen ermöglicht eine einfachere Einstellung der Gewindelänge als dies bisher möglich war.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt in der Ebene der Symmetrieachse nach der Linie I-I von F i g. 3,

F i g. 2 einen Längsschnitt in der Ebene der Symmetrieachse nach der Linie H-II von F i g. 3,

F i g. 3 eine Ansicht in Pfeilrichtung A von F i g. 1 mit teilweise abgedeckten Gewindeschneidbacken, und

F i g. 4 eine Ansicht in Pfeilrichtung Avon F i g. 1.

In F i g. 1 bis 4 ist ein Gewindeschneidkopf dargestellt, der einen Backenträger 1 aufweist, der stirnseitig in einzelne gleichmäßig angeordnete Vorsprünge 2 unterteilt ist, in welchen in radialen Nuten 3 geführt Gewindeschneidbacken 4 eingesetzt sind. Die zwischen den Vorsprüngen 2 entstehenden Zwischenräume 5 sind derart dimensioniert, daß beim Gewindeschneiden ein einwandfreier Späneabfluß gewährleistet werden kann.

Stirnseitig der Vorsprünge 2 sind einzelne den Vorsprüngen 2 angeglichene Platten 6 aufgesetzt, welche die Nuten 3 abdecken und mit Schrauben 7 lösbar mit den Vorsprüngen 2 verbunden sind.

An einer der Längsschmalseiten der Gewinde-

schneidbacken 4 sind Haltenuten 8 angebracht, welche von der Symmetrieachse 48 des Backenträgers 1 gleiche Abstände aufweisen. In die Haltenuten 8 greifen Haltenocken 9 ein, welche stirnseitig an einer im Backenträger 1 axial verschiebbar eingesetzten Schiebebüchse 10 angeordnet sind. Die den Haltenocken 9 abgewandte Rückseite der Schiebebüchse 10 ist zu einem hohlzylindrischen Teil 11 reduziert, welcher in einer zentralen Bohrung 12 eines im Backenträger 1 axial einstellbar angeordneten Lagerflansch^ 13 geführt ist Der Lagerflansch 13 ist hierbei vorzugsweise mit dem Backenträger 1 schraubbar verbunden, wozu der äußere Umfang des Lagerflansches 13 mit Außengewinde versahen ist und dementsprechend der Backenträger 1 mit desgleichem Innengewinde. Zur Verdrehsicherung des Lagerflansches 13, in der beschriebenen Gewindepartie, ist dieser mit einem vom Außendurchmesser senkrecht zur Symmetrieachse gerichteten Querschlitz 14 versehen, zu dem rechtwinklig verlaufend im Lagerflansch 13 eine Schraube 15 eingesetzt ist, mittels welcher die durch den Querschlitz 14 getrennten Teile des Lagerflansches 13 verspannt werden können.

In der zentralen Bohrung des reduzierten Teiles 11 der Schiebebüchse 10 ist ein Schaltzapfen 16 eingesetzt, der am einen vorderen Ende einen abgesetzten Schaftteil 17 aufweist und am anderen hinteren Ende mit einem den Schaftteil vergrößernden Bund 18 versehen ist Zwecks Verdrehsicherung des Schaltzapfens 16 gegenüber der Schiebebüchse 10 ist der Bund 18 als Polygon, vorzugsweise als Sechskant, ausgebildet wobei an einer der Flächen 19 der Kopf einer im reduzierten Teil 11 der Schiebebüchse 10 eingedrehten Arretierschraube 20 zur Anlage gebracht werden kann.

Zwischen dem abgesetzten Schaftteil 17 und dem Bund 18 des Schaltzapfens 16 ist eine Ringnut 21 vorgesehen, in welche ein radial in der Wandung des reduzierten Teiles 11 der Schiebebüchse 10 eingesetzter Gewindestift 22 mit dessen zylindrischem Bolzenteil 23 eingreifen kann. Die Breite der Ringnut 21 ist entsprechend dem maximalen Verschiebeweg des Schaltzapfens 16 in der Bohrung des reduzierten Teiles

11 gewählt und steht in direktem Zusammenhang mit der Breite des reduzierten Schaftteiles 17 des Schaltzapfens 16. Bei einem Überschreiten des Verschiebeweges des Schaltzapfens 16 oder dem Nicht-Wirken der Feder 42 bezweckt die Anordnung der Ringnut 21 eine Schaltsicherung für den Öffnungsmechanismus, indem die Ringschulter der Ringnut 21 zur Anlage an den Bolzenteil 23 gebracht wird und dadurch die Schiebebüchse 10 axial verschoben wird.

In der Wandung des reduzierten Teiles 11 der Schiebebüchse 10 ist ein dem Öffnungsmechanismus zugeordneter, radial in einer Bohrung 24 eingesetzter Verriegelungszapfen 25 vorgesehen, der mit einem Ende, in Arbeitsstellung der Schneidbacken, in eine konzentrische Ausnehmung 26 der zentralen Bohrung

12 im Lagerflansch 13 eingreifen kann und dabei mit dem anderen Ende am Umfang des Schaftteiles des Schaltzapfens 16 aufliegt. Die zur Aufnahme des Verriegelungszapfens 25 vorgesehene Bohrung 24 ist mit einer Schulter 27 versehen, an welcher sich eine Feder 28 mit deren einem Ende abstützen kann, während deren anderes Ende an der Schulter des Verriegelungszapfens 25 anliegt. Diese Feder 28 bezweckt den Verriegelungszapfen 25 stets in Richtung zur konzentrischen Ausnehmung 26 der zentralen Bohrung 12 im Lagerflansch 13 zu bewegen. Zur Schaltbegünstigung sind die Enden des Verriegelungszapfens 25 konisch ausgebildet und angleichend dessen Anlagefläche an der Ausnehmung 26 des Lagerflansches 13 und an der Schulter des reduzierten Schaftteiles 17 des Suhaltzapfens 16. Abgestimmt auf die Länge des Verriegelungszapfens 25 ist die Schulterhöhe des reduzierten Schaftteiles 17 zum Außendurchmesser des Schaltzapfens 16 mindestens der Tiefe der konzentrischen Ausnehmung 26 in der bohrung 12 des Lagerflansches 13 ausgeführt

Mit dem Schaltzapfen 16 ist ein Fühlerbolzen 29 gewindeverbunden, welcher mit einem Flansch 30 ausgebildet ist, der in einer Bohrung 31 des Backenträgers 1 axial verschiebbar geführt ist Mittels der Gewindeverbindung ist der Fühlerbolzen 29 gegenüber dem Schaltzapfen 16 axial einstellbar, wodurch der Abstand zwischen dem Fühlerbolzen 29 und dem Ende des mit Gewinde zu versehenen Werkstückes, beispielsweise eines Rohrstückes 32, verändert werden kann.

An der zum Rohrstück 32 zugekehrten Seite ist der Flansch 30 des Fühierbolzens 29 mit mindestens einem, vorzugsweise vier zur Anlage an das Rohrende ausgebildeten Anschlagnocken 33 versehen. Die äußere Abmessung 34 dieser Anschlagnocken 33 zur Symmetrieachse 48 des Rohrstückes 32 entspricht annähernd dem Radius des Außendurchmessers des zu schneidenden Gewmdes des Rohrstückes 32.

Die zum Rohrende zugekehrten Seiten der Anschlagnocken 33 sind als kegelige Flächen 36 ausgebildet und stellen Teile der Mantelfläche eines zum Flanschinnern weisenden ideellen Kegels dar. Die Teilungsabstände der Anschlagnocken 33 sind durch die Breite der für die Schneidbacken 4 vorgesehenen Aussparungen 47 begrenzt. Der zwischen der senkrechten zur Symmetrieachse 43 und der kegeligen Fläche 36 gebildete Winkel 35 ist annähernd oder gleich dem halben Flankenwinkel des zu schneidenden Gewindes des Rohrstückes 32 vorgesehen. Um eine gleichmäßige Anlage der Anschlagnocken 33 an das Rohrende zu ermöglichen, ist ein die Anschlagnocken 33 tragender Flanschteil 45 angeordnet, der im Flansch 30 sphärisch gelagert und mittels einer Führungsschraube 46 mit dem Flansch 30 verbunden ist. Dadurch, daß die Anschlagnocken 33 stets an einer von den Schneidbacken 4 bearbeiteten Fläche, d. h. an einer Flanke des Gewindes des Rohrstückes 32 zur Anlage gelangen, können auch mangelhaft getrennte Rohre mit reproduzierbarer Gewindelänge versehen werden.

Zwischen der Rückseite des Flansches 30 des Fühlerbolzens 29 und der Schulter einer Zentrierbohrung 37 in der Schiebebüchse 10 ist zur Einhaltung der Lage des Fühierbolzens 29 in dessen Ausgangsstellung (F i g. 1), eine Feder 38 eingesetzt.

Zur Verdrehsicherung des Fühlerbolzens 29 gegenüber der Schiebebüchse 10 ist parallel zur Symmetrieachse 48 im Flansch 30 des Fühlerbolzens 29 ein Zylinderstift 39 eingesetzt, der in eine in der Schiebebüchse 10 vorgesehene Bohrung 40 eingreift.

Zwischen den Haltenocken 9 ist stirnseitig der Schiebebüchse 10 mindestens ein achsparallcles Sackloch 41 angeordnet, in welchem eine Feder 42 geführt ist, die sich einerseits am Grunde des Sackloches und andererseits an einer Ringfläche 43 des Backenträgers 1 abstützt, wobei entsprechend der Größe des Schneidkopfes vorzugsweise mehrere solcher Anordnungen von Federn 42 zur Anwendung gelangen.

Zur Mitnahme des Schneidkopfes in einer Gewindeschneidmaschine oder einem Ratschenhebel ist der

Backenträger 1 mit einer Mehrzahl, vorzugsweise drei Mitnahmenocken 44 ausgebildet.

Die dargestellte Ausführung des erfindungsgemäßen Schneidkopfes zeigt das von einer nicht dargestellten Spannvorrichtung gehaltene Rohrstück 32 zu Beginn des Bearbeitungsvorganges.

Die Wirkungsweise vorliegender Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß der Schneidkopf mit den in Arbeitsstellung befindlichen Schneidbacken 4 an das Rohrende des zu schneidenden Rohrstückes 32 gebracht wird, wonach der Schneidvorgang in bekannter Art erfolgt. Kurz vor Beendigung des Schneidvorganges gelangt das Rohrende in Berührung mit den Anschlagnocken 33 und verschiebt in der Folge den Fühlerbolzen 29 und damit den Schaltzapfen 16 in axialer Richtung, bis der reduzierte Schaftteil das Ende des Verriegelungszapfens 25 freigibt. Durch die Kraft der im Sackloch 41 in der Schiebebüchse 10 eingesetzten Feder 42, wird die Schiebebüchse 10 axial und der Verriegelungszapfen 25 radial verschoben, wodurch die in die Schneidbacken 4 eingreifenden Haltenocken 9 aus den Nuten 8 der Schneidbacken 4 gezogen werden und damit die Schneidbacken 4 radial nach außen über den Gewindedurchmesser des Rohrstückes 32 bewegt. In dieser Stellung der Schneidbacken 4 kann das Rohrstück 32 aus dem Schneidkopf bzw. der Schneidkopf vom Rohrstück 32 entfernt werden.

Um die Schneidbacken 4 wieder in Arbeitsstellung zu bringen, wird ein Druck auf den Bund 18 des Schaltzapfens 16 gegeben, und damit die Schiebebüchse 10 und folglich die Haltenocken 9 in die Haltenuten 8 der Schneidbacken 4 verschoben, womit die Schneidbacken 4 radial zur Symmetrieachse 48 hin bewegt werden. In dieser Stellung ist der Verriegelungszapfen 25 gleichzeitig in die Ebene der Ausnehmung 26 im Lagerflansch 13 gebracht und kann nunmehr unter Unterstützung der Feder 28 über die Schulter des reduzierten Schaftteiles 17 in die Ausnehmung 26 verschoben werden. Durch weiteres Verschieben des Schaltzapfens 16 wird der Fühlerbolzen 29 in dessen Ausgangslage gebracht, welche dem Beginn des Gewindeschneidens entspricht.

Zur Gewindejustierung der Schneidbacken 4 wird die

Schraube 15 im Lagerflansch 13 gelöst und der

Lagerflansch 13 im Gewinde drehend bewegt, wodurch

die Schiebebüchse 10 und damit die Haltenocken 9 axial

verschoben werden. Nach erfolgter Justierung wird die

Schraube 15 festgezogen und damit der Lagerflansch 13

verdrehgesichert. Zwecks Einstellung der axialen Lage

des Fühlerbolzens 29 zum Rohrende, und damit des

Abstandes zur Bestimmung der Gewindelänge, wird die

Arretierschraube 20 entfernt und der Schaltzapfen 16

um dessen Achse gedreht, wodurch der Fühlerbolzen 29

je nach dem Drehsinn des Schaltzapfcns 16 vor- oder

zurückgestellt wird. Nach erfolgter Einstellung wird

eine der Flächen 19 am Bund 18 des Schaltzapfens 16

zur Deckung mit dem Gewindeloch für die Arretier-

schraube 20 gebracht und die Arretierschraube 20

wieder eingesetzt.

Die mit der vorliegenden Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit einem Minimum an mechanisch bewegten Teilen ein selbstöffnender Schneidkopf geschaffen ist, dessen Öffnungsbzw. Schließmechanismus wie beim Stand der Technik auch bei drehendem Schneidkopf gefahrlos betätigt werden kann. Des weiteren ist durch die besondere Gestaltung der Zwischenräume zwischen den die Schneidbackenführungen aufweisenden Vorsprüngen ein einwandfreier Späneabfluß geschaffen, und damit die Anhäufung von Schneidspänen sicher vermieden, was auf die Standzeit der Werkzeuge maßgebenden Einfluß hat und den Unterhalt des Schneidkopfes auf ein Minimum beschränkt. Dazu kann die Einhaltung einer gleichbleibenden Gewindelänge gewährleistet werden, da die Auslösung des Öffnungsmechanismus stets von einer sauber bearbeiteten Fläche aus erfolgt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. In eine Gewindeschneidmaschine oder einen Ratschenhebel einsetzbarer Gewindeschneidkopf mit auswechselbaren Gewindeschneidbacken, die in einem Backenträger radial geführt und von in die Gewindeschneidbacken in axialer Richtung eingreifenden Haltenocken in Arbeitsstellung gehalten sind, wobei die Haltenocken mit einer im Backenträger zentral geführten Schiebebüchse verbunden sind, welche durch die Kraft mindestens einer Feder, die Gewindeschneidbacken öffnend, verschiebbar ist, wobei diese axiale Verschiebung durch des Anschlagen des Werkstücks gegen einen in der Schiebebüchse koaxial verschiebbar und verriegelbar gehaltenen Schaltzapfen auslösbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebebüchse (10) mit den Haltenocken (9) einstückig ausgebildet ist und mit einem rückseitigen reduzierten Teil (11) in einem, im Backenträger (1) axial einstellbaren Lagerflansch (13) geführt ist, wobei der reduzierte Teil (11) in einer zentralen Bohrung (12) den Schaltzapfen (16) aufnimmt, der mit einem verdrehgesicherten Fühlerbolzen (29) verbunden ist, und dieser einen Flansch (30) aufweist, an dessen dem Werkstück (32) zugekehrter Anschlagfläche, mindestens ein Anschlagnocken (33) angeordnet ist.

2. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Anschlagnocken (33) tragende Flanschteil (45) im Flansch (30) des Fühlerbolzens (29) sphärisch gelagert ist.

3. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere radiale Abmessung (34) der Anschlagnocken (33) zur Symmetrieachse (48) des Werkstückes (32) annähernd dem Radius des Außendurchmessers des zu schneidenden Gewindes entspricht.

4. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerflansch (13) schraubbar und verdrehsicherbar im Backenträger (1) angeordnet ist.

5. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des Schaltzapfens (3.6) eine Ringnut (21) vorgesehen ist, in die ein in der Wandung des reduzierten Teiles (11) der Schiebebüchse (10) eingesetzter Bolzen (23) eingreift.

6. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flansch (30) des Fühlerbolzens (29) und der Schiebebüchse (10) mindestens eine Feder (38) angeordnet ist.

7. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerbolzen (29) mit dem Schaltzapfen (16) schraubbar verbunden ist.

8. Gewindeschneidkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltzapfen (16) gegenüber dem Fühlerbolzen (29) verdrehgesichert ist.